创新的水处理高级氧化技术的作用
所谓的高级氧化技术(aot)是大多数新兴之一化学氧化流程和预期发挥着至关重要的作用在水处理作为独立的流程或治疗后的选择与传统技术相结合在不远的将来[1]。aot指一组旨在分解有机和化学处理过程无机材料在水中的氧化路线。特别有用的技术破坏生物毒性和非降解芳烃等化学物质,杀虫剂和挥发性化合物。
总结如表1,aot,水和废水处理的有力工具,包括化学氧化、Fenton和photo-Fenton过程,紫外线(UV)的过程中,光催化氧化还原过程、超临界水氧化、超声波分解、电子束和
过程 |
化学物质或设备使用 |
化学氧化 |
O3 +过氧化氢 |
Fenton和photo-Fenton流程 |
价+过氧化氢,价+过氧化氢+ UV |
UV-based流程 |
紫外线+ O3,紫外线+ O3 +紫外线+过氧化氢,过氧化氢 |
光催化氧化还原过程 |
半导体(二氧化钛、氧化锌)/紫外线 |
超临界水氧化 |
高温和压力 |
超声波分解 |
超声波 |
电子束和g-rays |
光束发生器 |
g-ray辐照[2]。在传统氧化技术,常见的氧化剂如氯和高锰酸盐的作用是众所周知的直接氧化,从而分解水污染物。同时,aot基于进一步激活氧化剂,如臭氧、过氧化氢、peroxymonosulfate (PMS)和过硫酸盐,生成羟基自由基等瞬态物种(*哦)和硫酸自由基(SO4)展示更高的氧化能力比氧化剂来源。有许多不同的生成方式这样的氧化物种,包括二氧化钛光催化和超声波分解。这些技术的各种组合,如UV / H2O2 / O3和Fenton-like反应是首选的高反应活性和效率,他们已经使用了大的订单工业用水治疗。例如,著名的系统,芬顿试剂导致羟基自由基的生成的铁反应(1):
价+ +过氧化氢!Fe3 + + *哦+哦”(1)
这项技术目前应用治疗工业排放、土壤、和地下水修复。然而,大多数的其他技术仍然处于发展阶段。
aot的特点是一个特定的氧化途径。极活性羟基自由基通常形成期间发起的化学反应或设备用于aot。在这一章,我们主要关注更常见的羟基radical-based aot在硫酸自由基也扮演了一定的角色作为一个强大的氧化物种在某些类型的aot(硫酸自由基将简要提及了在7.2节)。羟基自由基容易攻击的有机污染物。在连续反应,有机污染物转化为简单的有机分子,最终矿化二氧化碳,水,和无机物种(例如,Cl”,没有“SO4”)。总体方案和图1中演示了aot的概念。有机分解使用aot的机制涉及到一个连续的反应途径,包括以下步骤:(a)代羟基自由基(b)有机化合物的碳中心自由基形成羟基自由基攻击,(c)转换的碳中心自由基过氧化氢自由基的氧气,
(d)过氧化氢自由基形成简单的有机分子,退化
(e)的重复循环,直到完成有机成矿[2]。由于快速氧化反应,aot的特点是高反应率和短的治疗时间,这使得他们承诺在水和废水处理。
图1总体方案和aot的概念。活性自由基(“哦,O2 ~)来自各种来源(二氧化钛/紫外线,紫外线/过氧化氢,O3, UV / O3)攻击在水中有机污染物分解和转换他们的分子结构简单通过链式反应中间体,最后采集矿物水,二氧化碳,和无机物种。
图1总体方案和aot的概念。活性自由基(“哦,O2 ~)来自各种来源(二氧化钛/紫外线,紫外线/过氧化氢,O3, UV / O3)攻击在水中有机污染物分解和转换他们的分子结构简单通过链式反应中间体,最后采集矿物水,二氧化碳,和无机物种。
继续阅读:光催化水和污水处理和净化
这篇文章有用吗?